Принцип работы моноколеса. Моноколесо. Виды и устройство. Работа и применение. Как выбрать На что обратить внимание при покупке

Как знакомо многим мамам чувство, когда планы и список обязательных дел на день вызывают желание забраться под одеяло и провести там все время, даже не пытаясь угнаться за бешеным ритмом современной жизни. Но позволить себе подобную роскошь могут немногие, поэтому, взбодрившись утренним кофе, мы наспех приводим себя в порядок и мчимся решать самые важные в мире дела: отводим детей в садики и школы, совершаем покупки в супермаркетах и на рынках, оплачиваем коммунальные платежи в банках, спешим на работу и с работы…

Ритм жизни современной женщины предусматривает много пеших «походов», которые только отнимают время. На помощь нам (и не только), вечно спешащим мамам и женам, в очередной раз пришел технический прогресс. Теперь передвигаться по улицам города мы можем намного быстрее, а именно со скоростью до 35 км/ч! Поможет нам в этом моноколесо – необычайно удобный, компактный, мобильный современный и стильный самокат.

Как выглядит моноколесо? Устройство моноколеса

Внешне моноколесо представляет собой колесо диаметром от 12 до 18 дюймов , помещенное в корпус из прочного пластика. По бокам расположены подножки, сверху – ручка-переноска и панель управления.

На панели расположены кнопки для включения/выключения, индикатор, показывающий уровень заряда батареи. Также имеется отверстие для подключения зарядного устройства.

Под обшивкой находится сам аккумулятор . Часто устанавливают батареи Сони, Панасоники и Самсунги.

Подножки складные – это облегчает перненос.

Электродвигатель мощностью от 250 до 800 Вт расположен внутри самого колеса. Там же находятся регуляторы баланса колеса, позволяющие едущему на нем человеку легко держать равновесие.

В зависимости от модели, моноколесо может быть оснащено радио, фарами и даже дополнительными съемными колесами меньшего диаметра, служащими для обучения.

Принцип работы моноколеса

На ободе закреплены магниты. Они взаимодействуют с электромагнитами, установленными внутри самого колеса. Это происходит в тот момент, когда компьютер, определив, что колесо наклонилось, подает ток на электромагниты. Образованное в результате этого магнитное поле и действует на магниты обода.

Движение «назад» начинается, когда магниты оказываются в положении «Север – Юг», вперед – «Север – Север» и «Юг – Юг». Эти изменения выполняет компьютер на основании данных гироскопа.

Равновесие на колесе легко удерживать благодаря действию все того же гироскопа. При наклоне едущего на колесе человека вперед, он мгновенно подает соответствующий сигнал микропроцессору. Моноколесо тут же перестраивается, развивая необходимую для движения вперед скорость.

Основные характеристики моноколеса

Как управлять моноколесом?

Управление моноколесом чрезвычайно легкое. Обычно оно занимает не более получаса. Приведем несколько практических советов, которые помогут быстро освоить моноколесо:

Ознакомьтесь с инструкцией по эксплуатации моноколеса
Придерживая моноколесо одной рукой на асфальте, включите его при помощи кнопки на панели управления, опустите подножки
Проверьте движение моноколеса, ощутите, почувствуйте его возможности
Попробуйте привести в движение колесо, поставив на него вначале одну ногу: вперед – назад
Станьте на подножки двумя ногами. Попробуйте управлять моноколесом на одном месте. Продолжайте до тех пор, пока не поймете, что у вас уже хорошо получается
Прокатитесь на недалекое расстояние, по пути тренируясь останавливаться, спускаться, снижать скорость
Отработайте повороты, перед каждым снижая скорость (но не останавливаясь!)

Все! Теперь вы готовы пополнить ряды моноколесистов вашего города.

Недостатки моноколес

Какими бы практичными и безопасными не казались моноколеса, они все же имеют ряд существенных недостатков, о которых необходимо знать всем, кто задумывается о приобретении этого транспорта:

Наезды на препятствия зачастую сопровождаются падением пользователя
Необходимость ездить в шлеме и наколенниках
Вероятность «поскользнуться» на льду и мокрой дороге
Неудовлетворительная езда по неровным поселковым дорогам, усыпанным щебенкой или шлаком
Невозможность работы при низких температурах воздуха (-10˚С и ниже)
Неудобно ездить в толпе людей из-за вероятности наезда на пешеходов и затруднения движения
Неудобно ездить в обуви на каблуках

Преимущества моноколес

Недостатки недостатками, но и достоинства моноколес неоспоримы. Именно они и заставляют тысячи людей ежедневно делать выбор в пользу этого нового удобного, быстрого и комфортного миниатюрного транспорта:

Скорость передвижения – согласитесь, намного быстрее, чем пешком
Возможность переносить с собой в любое место, не требует парковки
Не теряется время на простои в пробках и пешие прогулки
Возможность хранить прямо в квартире
Бесплатная «заправка», а точнее – зарядка от любой розетки 220В
Забота об окружающей среде
Управление, не задействующее руки
Возможность спрыгнуть с колеса в аварийной ситуации
Не требуется специального обучения
Не нужны документы для управления

Короче говоря, «плюсы» моноколес очевидны.

Как выбрать моноколесо для девушки, женщины?

Выбирая моноколесо, женщине следует обратить внимание на несколько важных моментов:

Двигатель. Чем он мощнее, тем больше скоростных возможностей у колеса. Стоимость моноколеса тем больше, тем мощнее мотор. В настоящее время доступны моноколеса с моторами от 250 до 800 Вт
Вес. Не забывайте, что иногда вам придется носить ваш транспорт в руках. Поэтому попробуйте поднять и попробовать пронести мотоколесо перед покупкой. Вес может быть от 8 до 22 кг
Емкость аккумулятора. Чем она меньше, тем короче будет поездка. При емкости батареи 88 – 110 Вт/ч колесо проедет не более 10 км (1 час). При емкости 240 Вт/ч – около 20 км (2 – 2,5 часа)
Форма ручки-переноски. Прямая более удобная, чем изогнутая. Обращайте внимание на ручку, если вам придется долго переносить ваш транспорт
Дополнительные аксессуары, такие как выдвижная ручка для удобства перемещения, лампочки-фары для передвижения в темное время суток. Если вам они понадобятся, приобретите и установите их в момент покупки
Цвет. Лучше всего выбирать темные или серые расцветки. На светлом пластике со временем проявятся загрязнения, в царапины забьется пыль, и ваш транспорт быстро потеряет свой первоначальный вид
Год выпуска. Чем «моложе» модель, тем лучше. Объяснить это просто. Новый транспорт еще находится в стадии разработки, и производители выпускают все более усовершенствованные и удобные для пользования моноколеса
Диаметр моноколеса зависит от веса пользователя:

Если ваш вес не превышает 80 кг, вам подойдут миниатюрные модели с колесом 12 – 14 дюймов
Тем, кто весит 80 – 100 кг лучше выбрать колесо диаметром от 14 до 16 дюймов
Крупным женщинам от 100 до 120 кг не стоит приобретать колесо менее 16 дюймов
Если же вес пользователя превышает 120 кг, выбор неоспорим – 18 дюймов

По статистике в 2016 году наиболее привлекательными моделями моноколес стали:

IPS I240 – достаточно качественный и бюджетный вариант

IPS ZERO – схожее по характеристикам с IPS I240, но с более прочным и стильным корпусом

RockWheel GT14 – рассчитано на длительные поездки

GotWay MCM4 HS – моноколесо для стильных, модных и уверенных в себе. Сочетает необыкновенный дизайн и превосходные технические характеристики

Моноколесо – отзывы

Игорь, 22 года : «Впервые увидел парня и девушку на моноколесах в городском парке. Я удивился, когда увидел как легко и непринужденно они ехали. Я решил, что непременно стану обладателем такой вот чудо-техники. Долго собирал информацию и, наконец, сделал свой выбор: IPS ZERO – самое крутое моноколоесо. Катаюсь с весны. Пока что я в восторге! Ни на что не променяю мою прелесть».

Ольга, 27 лет: «Уговорила мужа на эту покупку. Он долго не соглашался, скептически относился к моему желанию купить моноколесо. Но, в конце концов, сдался. Теперь моему счастью нет предела. У меня появилась возможность добираться на работу «с ветерком», причем абсолютно бесплатно. Теперь мне не нужно полчаса стоять на остановке в ожидании маршрутки. Я просто в восторге. Кстати, управлять им намного проще, чем я думала»

Андрей, 10 лет: «Папа подарил мне на день рождение моноколесо. Я счастлив, все друзья мне завидуют»

Светлана, 42 года : «Можно подумать, что моноколесо – это молодежный вид транспорта. Однако, это не так. В свои 42 года я с огромным удовольствием езжу на нем по улице. Даже в магазин за хлебом как-то ездила. Ничего лучшего человечество еще не изобретало»

Я взял паузу не только из-за зимы. Зима на Урале нынче кончилась рано, так что уже в марте удалось сделать первые вылазки. Но не хотелось писать ради галочки - и хоть читатели торопили (спасибо, что не забываете!), я собирал материал и только на днях почувствовал, что, наконец, пора. Популяризация гиротранспорта подвигается значительно медленней, чем хотелось бы (по крайней мере в провинции), однако за прошедший год накопилась богатая статистика по одному из самых больных вопросов - а именно, по безопасности. И вот там-то обнаружился парадокс, о котором сегодня хочу рассказать.

Впрочем, прежде, по заведённой традиции, в двух словах о том, как обстоят дела лично у меня. Прошлый сезон для меня уложился в пару месяцев и остался в памяти чем-то вроде генеральной проверки: можно ли использовать моноколесо как средство передвижения, а не игрушку или спортивный снаряд? И весной я извлёк его из угла, уже глядя на него как на своего рода микромотоцикл. Да и как иначе назвать устройство, на котором я проезжаю теперь от четверти до трети своего месячного пути (и это не считая отдыха)?

Общественный транспорт я не использую совершенно: две трети преодолеваются на автомобиле, но треть километража стабильно приходится на «найнбот». Мой распорядок прежний: тренировки (до одной из них теперь аж десять километров), магазины, мелкие дела в городе - и особенно на последние я отправляюсь на «колесе» без сомнений, зная по опыту, что не было ещё ни одного маршрута, который бы я не прошёл таким образом медленней, чем на машине. Да и пробки/парковки отпадают сразу. На работу мне ездить не нужно, работаю дома, но убеждён, что если бы пришлось ежедневно посещать офис, доля моноколеса в общем пробеге не только не уменьшилась бы, а выросла!

Я езжу агрессивно. Чувствуя пределы возможностей своего гироцикла («найнботы» дают понять, что скорость близка к критической - осторожно её ограничивая), я теперь выбираю их почти целиком, разгоняюсь и торможу стремительно. Такой режим плохо сказывается на дальности пробега (расход энергии у гироциклов при резких манёврах растёт непропорционально быстро), но я уже покорён ощущением. Повторюсь, такого не получишь ни на велосипеде, ни на роликах: скорость набирается моментально, маневренность выше, так что обычно я «иду» по улице быстрее и интересней (виражи!) велосипедистов. Пик у меня порядка 22-25 км/ч, график скорости «рваный», и в общем понятно, почему безопасность поездок с некоторых пор волнует меня даже больше, чем ресурс батареи.

По-прежнему очень много общаясь с незнакомыми людьми (повторюсь, моноколесо оказалось уникальным способом завести знакомство), я могу смело обрисовать доминирующую точку зрения на безопасность моноколеса и вообще гироциклов. Общество раскладывает угрозы с их стороны на два вектора. Вектор первый и главный направлен на окружающих гироциклиста людей, то есть, по сути, на пешеходов. Опасения понятны: высокая скорость, явно немаленькая масса устройства, плюс сомнительный баланс («циркач!») - всего этого достаточно, чтобы по крайней мере подвинуться к краю тротуара, повстречав человека на моноколесе, чего давно уже не каждый сделает при встрече с велосипедистом или роллером. И только второй и меньший вектор направлен на самих гироциклистов. Эту опасность традиционно считали незначительной. В конце концов ты едешь сам, сам контролируешь ситуацию, да и «колесо» если с него упадёшь, влетит не в тебя.

Вот почему, заговаривая о безопасности, чаще слышишь вопрос «не страдают ли окружающие и что сделано для их защиты», чем не страдаешь ли ты. Что далеко ходить, я и сам в прошлом году держался той же точки зрения. Но и личный опыт, и статистика коллег-гироциклистов нарисовали картину прямо противоположную. Парадокс: насколько безопасным оказалось моноколесо для пешеходов, настолько же опасным оно оказалось для тех, кто на нём ездит! На форумах нет практически ни одного сообщения о травмах, причинённых гироциклом окружающим, но масса историй о травмах у гироциклистов.

Почему так? Что касается безопасности для окружающих, причина, вероятно, в том, что гироцикл имеет огромные преимущества перед велосипедом, роликами, скейтбордом, да даже перед самокатом, в плане управляемости. Гироцикл нечувствителен к наклону поверхности, по которой едет, он никогда не катится по инерции - и даже с крутой горки вы вовсе не летите, а именно едете. И когда на вашем пути внезапно вырастает препятствие - выскочил человек, собака, обнаружилась помеха на дороге - можно резко остановиться (присев и отклонившись назад), повернуть (спустив одну ногу на землю) или в крайнем случае соскочить (соскочите-ка с роликов!).

При этом ваши габариты, то есть объём занимаемого пространства, сравнимы с габаритами пешехода, что даёт большую свободу для манёвра. И наконец, если колесо и улетает без водителя (очень редко!), то уже с погашенной энергией, да ведь и пластмассовое оно в основном. Вот почему - никаких травм у посторонних. В худшем случае приходится притормозить прущего на тебя пешехода руками: до поездок на «колесе» я и не предполагал, что персонаж со смартфоном, вообще не смотрящий на дорогу, существует в действительности!

И прямо обратная ситуация с угрозой для самих гироциклистов. Ушибы, растяжения, кровавые ссадины - вообще обычное дело. Но - как говорится, слабонервных прошу не читать - случаются и травмы посерьёзней. Вывих челюсти, сотрясение мозга, оскольчатый перелом скулы, переломы рёбер, перелом ключицы, трещины в костях рук, воспаление околосуставной сумки локтя… Я ничего из этого не придумал, всё взято из реальных инцидентов, случившихся на моноколёсах нынче весной и прошлой осенью в России и за рубежом (рекомендую, в частности, полистать вот эту тему). Впечатляет, правда? Но как такое может быть? Как транспортное средство, дающее беспрецедентный контроль над ситуацией, приводит к таким травмам?

Насколько представляется сейчас, причина двояка. Во-первых, виновато специфическое поведение моноколеса в критических режимах работы. Когда вы перегружаете двигатель, требуя от него слишком резкого манёвра, либо внезапно садится аккумулятор, либо глючит прошивка, либо сгорает электроника (соответственно: часто, реже, очень редко), колесо выключается. А принцип действия гироцикла состоит в том, чтобы удерживать ездока вертикально: водитель переносит свой центр тяжести вперёд или назад от вертикали и гироцикл буквально «подхватывает» его, смещаясь соответственно вперёд или назад. Так ездят все «Сигвеи» и их наследники, одноколёсные или двух-.

Так вот представьте, что произойдёт, если гироцикл вдруг отключится. Человек попросту рухнет на дорогу плашмя, провернувшись вокруг оси, на которой крепится колесо. На небольшой скорости большинство пользователей успеют почувствовать момент потери равновесия и инстинктивно выставят ногу вперёд, перейдут на бег. Но уже начиная с 15 км/ч это становится нетривиальной задачей, а ведь многие гоняют и быстрее! Примерно то же самое случается, если зацепиться педалью за препятствие: вас развернёт и сбросит, только уже боком.

И вот тут проявляется вторая причина: большинство гироциклистов пренебрегают средствами защиты. Даже обычная роллерная - наколенники, налокотники, кисть - не только спасёт от царапин и синяков, но и не даст, например, переломиться запястью, на которое обычно и приходится первый контакт с землёй. Если к этому набору добавить велосипедный шлем, то будут защищены ещё и челюсти, скулы, висок, затылок. И тем не менее в России почти никто ничего из этого не надевает. Вечный русский авось: случается со всеми, но только не со мной! Обычно точку зрения меняют после первого серьёзного падения, но были и случаи, когда после одного такого падения человек говорил: больше на моноколесо не встану!

Классический набор ошибок начинающего гироциклиста: прямые ноги, никакой защиты, приличная скорость. Теперь остаётся только нагрузить моноколесо больше положенного (слишком наклонившись вперёд) и падение обеспечено. В данном конкретном случае поездка закончилась переломом ключицы.

Так что пока нас мало, пока электроника и софт не вылизаны, позаботиться необходимо в первую очередь о самих гироциклистах. Общепринятого свода правил пока не существует, но я рискну предложить черновой вариант, опираясь на рассказы других и личный опыт.

Первое: никогда не вставать на гироцикл без защиты . Как профессиональный скалолаз не пойдёт без страховки даже на метровую горку (сломать позвоночник можно и с метра, по крайней мере меня так учили), гироциклист должен ясно осознавать какому риску себя подвергает. Стандартный роллерный комплект защиты легко укладывается даже в маленький дамский рюкзачок, зато точно спасёт и одежду, и кожу, и кости, если что-то пойдёт не так. А ведь город, как говорит один умный человек, это зона концентрированной случайности: здесь «пойти не так» может многое.

Второе: по возможности держаться разумных скоростей и ездить правильно . Не гоняйте быстрее 15 километров в час. Городские расстояния коротки, больше времени теряешь на светофорах в ожидании «зелёного», нежели ограничивая скорость передвижения по открытым пространствам. Не держите руки в карманах (чтобы руки, а не голова, стали первой точкой контакта с землёй в случае падения). Ноги должны быть слегка согнуты (самые тяжёлые травмы зафиксированы у новичков, гонявших на прямых ногах) и отрабатывать неровности: чем больше неровность, тем глубже стоит присесть - это помогает, потому что центр тяжести смещается ниже и конструкцию «человек плюс гироцикл» труднее уронить.

Третье: когда рядом люди, не выполнять рискованных манёвров . Не нужно прыжков, крутых поворотов, резких изменений скорости. Помните, что вас могут не видеть, либо не понимать, что вы передвигаетесь не на своих двоих: угловым зрением вас воспринимают как простого пешехода.

Наконец, четвертое: заняться спортом, лучше всего единоборствами (возраст не помеха: в айкидо, например, множество людей всех возрастов). Этот совет самый спорный, по нему ведётся самая ожесточённая дискуссия: не все согласны, что это помогает. Но лично я на стороне тех, кто «за». У спортсмена сильнее руки и тело, что позволит легче пережить падение. Но дело не только в силе. Тело учится падать правильно. Я, например, хоть и не блещу успехами в боевых искусствах, но когда доводилось падать с велосипеда (в смысле - падать тяжело: на полном ходу в канаву в лесу, и лоб в лоб с другим велосипедистом), удивлялся потом, как хорошо, как правильно отработало тело - по-учёному, поджав голову, переходя в кувырок.

На моноколесе от серьёзных падений лично меня пока бог миловал. Но каждый раз отправляясь в поездку, я спрашиваю себя, готов ли упасть? И поправляю защиту. Счастливого пути! И, надеюсь, до встречи!

Моноколесо называют индивидуальный электрический транспорт для одного человека массой до 120 кг. Его еще называют электроколесом, моноциклом, унициклом и даже электровелосипедом. Это современный оригинальный вид средства передвижения в виде одного колеса с подножками для ног человека. Это средство передвижения является молодежным «внедорожником», так как на таком моноцикле можно передвигаться не только по хорошему асфальту, но и по траве, грунтовой дороге и даже песку и снегу.

С точки зрения экологии моноколесо не вредит природной среде, так как для его работы не нужен газ, бензин или какое-либо другое топливо. Чтобы привести в действие моноколесо, достаточно накопленной электрической энергии , которая способна заряжаться от бытовой розетки. Такой уницикл подходит для людей, борющихся за экологию Земли, и не желающих приобретать автомобили из-за их вредных выбросов в атмосферу.

Устройство

Корпус моноколеса производится из прочной качественной пластмассы. Наверху имеется рукоятка для переноса. Под корпусом находится панель управления с кнопками, и гнездо для зарядки батареи.

Внизу электроколеса находятся складывающиеся подножки. Над ними по бокам корпуса встроены мягкие вставки для комфортного соприкосновения с ногами человека.

Внутреннее пространство моноколеса состоит из:

Колесо , состоящее из шины, оси, обода и спиц. Давление в шине рекомендуется поддерживать около 2,5 атмосфер, в зависимости от модели.
Аккумуляторная батарея выполнена в виде герметичного блока аккумуляторов, соединенных с компьютерной платой, которая управляет зарядом и разрядом батареи. Обычно применяются . На одном заряде моноцикл может проехать до 65 километров, в зависимости от модели, при скорости до 25 км в час. Батарея заряжается по ускоренному циклу, для этого необходимо 1-1,5 часа. Поэтому в пути можно остановиться, и во время отдыха подзарядить аккумуляторы. Срок службы батареи может составлять до 2000 зарядных циклов. Низкие температуры и морозная погода не страшны для качественной батареи. Зарядка аккумуляторов может происходить при наличии в устройстве моноцикла системы рекуперации тормозов. Это означает, что при спуске с горы накатом электродвигатель переключается в режим генератора, тем самым заряжает батарею.

. При эксплуатации крутящий момент на колесо передается от электродвигателя с магнитным подшипником. Во внутренней части колеса находится множество электромагнитных катушек, а на наружной стороне ступицы зафиксированы постоянные магниты. При подаче питания под действием эффекта электромагнитной индукции такое устройство колеса приводит его во вращательное движение.
Гироскопы . Внутри корпуса уницикла размещены балансировочные датчики, которые следят за положением колеса в пространстве. Аналогичная технология применяется в Сигвеях. В унициклах датчиков балансировки больше, так как имеются еще и дополнительные боковые датчики, предохраняющие его от бокового падения.
Компьютерная плата управления гироскопами.

Комплект поставки

Стандартная комплектация обычно включает в себя непосредственно колесо, шланг для накачки шины, тренировочный ремень для удержания равновесия. Комплектация разных производителей может отличаться, так как сегодня появляются все новые компании в этой сфере.

Кроме стандартного набора в комплект могут также входить:

Запасной аккумулятор.
Фонари для ночной подсветки.
Парковочные подствавки.
Рюкзак для переноса электроколеса в случае полного расхода заряда, или невозможности дальнейшего движения из-за бездорожья.
Защитные наклейки на корпус, предохраняющие его от повреждений.

Как работает моноколесо

Управление моноциклом очень простое. Вся работа вашего организма будет выполняться на автоматизме, аналогично езде на велосипеде. При наклоне тела вперед электроколесо набирает скорость, а при отклонении назад происходит торможение. Это происходит с помощью гироскопических датчиков, улавливающих перемещение центра массы тела человека, и подающих электрический сигнал на мотор. В результате колесо удерживается в вертикальной плоскости.

Вначале датчики гироскопа вычисляют позицию колеса в пространстве. Далее компьютер принимает сигналы от датчиков и выдает команду на подачу питания на электромагнитные катушки ротора. Появляется , действующее на магниты, зафиксированные на наружном контуре ступицы колеса.

Магниты имеют южный и северный полюсы. Одинаковые полюсы отталкиваются, а разные – притягиваются между собой.

Моноколесо начинает перемещаться вперед, если магниты расположены в позиции юг-юг и север-север. При наклоне тела назад центр тяжести смещается, датчики быстро это улавливают и выдают соответствующий сигнал на компьютер, который изменяет направление тока в электромагнитах на противоположное. Поэтому полюсы электромагнитов меняются, образуя новые пары: юг-север, север-юг, в результате чего электроколесо едет назад.

Разновидности

Основные составляющие элементы всех моноколес не отличаются, однако существует много разных моделей, отличающихся различными параметрами.

По количеству колес:

С одним колесом . Это классическая конструкция, имеющая в составе одно колесо.

Со сдвоенным колесом . Название этого средства передвижения говорит о наличии всего одного колеса, однако существуют конструкции, имеющие два колеса, совмещенные между собой. Они используются начинающими рейдерами, для облегчения удержания равновесия, так как сдвоенные колеса имеют большую площадь соприкосновения с дорожным покрытием, и являются более устойчивыми на дороге. К их недостаткам можно отнести значительно больший вес устройства в целом, затрудненное передвижение на уклонах и по неровностям.

По типу передачи момента вращения от электродвигателя на колесо:

С прямым приводом.
С приводом через редуктор.

Чтобы выбрать тип электрического колеса, необходимо ознакомиться с их достоинствами и недостатками.

Особенности прямого привода

Малый уровень вибрации и шума, характерного для редуктора.
Высокий КПД из-за снижения потерь энергии в зацеплении шестерен редуктора. Поэтому образуется повышенная мощность момента вращения при экономном потреблении электроэнергии.
Высокая эффективность динамических характеристик. Такие моноциклы быстро разгоняются.
Простое устройство, так как нет зубчатых передач. Это снижает вероятность возникновения неисправностей и повышает надежность устройства.

Особенности редукторного привода

Возможность повышения крутящего момента.
Небольшие габариты и масса мотора.
Возможность передвижения на более длительное расстояние накатом, из-за момента инерции вращающихся элементов редуктора.

Основным параметром редукторных электрических колес является достижение высокой мощности при малых габаритных размерах. Чтобы правильно выбрать требуемый тип привода, необходимо учесть условия предполагаемой эксплуатации. Если передвижение будет происходить только по хорошему асфальтному покрытию, без резких уклонов и подъемов, существенно повышающих нагрузку на мотор и расход заряда батареи, то оптимальным выбором будет редукторное исполнение привода.

Если вы не хотите проблем с ремонтом, обслуживанием и заменой шестерен редуктора, то целесообразно приобрести прямоприводное моноколесо.

Устройство моноколеса

До того как мы начнем рассматривать принцип работы моноколеса, разберемся как оно устроено . Рассмотрим по отдельности его основные составляющие элементы.

1) Внешняя часть

1.1) Корпус

Корпус моноколеса изготовлен из высокопрочного пластика, устойчивого к ударам и деформациям.

1.2) Раскладные педали

В нижней части корпуса расположены раскладные педали (подножки) для ног. Некоторые модели моноколес снабжены магнитной фиксацией подножек. При подъёме подножки моноколеса, она автоматически примагничиваются к корпусу.

1.3) Удобные накладки на корпус

Во время поездки на моноколесе, корпус устройства фиксируется ногами (голенная часть) пользователя.
Для создания комфортной поездки, на боковых плоскостях корпуса, установлены специальные накладки, изготовленные из силикона, резины или другого мягкого материала.

1.4) Ручка и панель управления моноколесом

В верхней части корпуса расположена удобная ручка для транспортировки моноколеса. Под ручкой, на верхней плоскости корпуса, расположен разъем для подключения зарядного устройства, кнопка для включения и выключения моноколеса, а также индикаторное табло заряда аккумулятора.

2) Внутренняя часть

Внутри корпуса заключено одно единственно колесо, состоящие из покрышки (давление в покрышке лучше поддерживать на уровне 2,4 до 3.1 атмосферы), обода, оси и спиц. Верхняя часть колеса расположена внутри корпуса.

Также внутри корпуса расположены: аккумуляторные батареи, электромотор, гироскоп, и материнская плата (компьютер) управляющая гироскопами.

2.1) Аккумуляторная батарея

Аккумуляторная батарея моноколеса представляет собой туго изолированный блок аккумуляторов подключенных к компьютеру. При помощи компьютера происходит управление процессом разряда и заряда аккумулятора.

Чаще всего используются литий-ионные аккумуляторы фирм: Samsung, Panasonic, Sony.

Дальность хода моноколеса варьируется в зависимости от модели. От 15 км до 65 км на одном заряде. Моноколесо способно развивать скорость до 25 км/ч. Заряжается моноколесо очень быстро, для накопления полного заряда требуется всего 50 - 100 мин.
К примеру, Вы проехали на моноколесе 50 км, что уже не мало (диаметр Москвы ~40 км), решили отдохнуть и заодно подзарядили моноколесо. Подкрепились и снова в путь! Ресурс аккумуляторной батареи моноколеса также очень высок: 1500 - 2000 перезарядов.

Немало важным достоинством моноколес является устойчивость аккумуляторной батареи к низким температурам. Моноколесо почти не теряет заряд при поездке на холоде.

Многие модели моноколес оснащены рекуперативной тормозной системой, это позволяет значительно экономить заряд батареи. При торможении, спуске со склона или замедлении моноколеса будет происходить подзарядка аккумулятора.

2.2) Электромотор и гироскоп

В движение моноколесо приводится за счет электромотора с магнитным подшипником. Во внутреннем периметре колеса расположен массив катушек (электромагниты). На внешнем периметре закреплены магниты. При помощи электромагнитной индукции ротор приходит в движение.

Внутри моноколесо установлены датчики балансировки, поддерживающие нужно положение моноколеса в пространстве. Схожая технология используется в Сигвеях, но в отличие от двух колесных Сегвеев здесь колесо всего одно. Поэтому моноколеса снабжены дополнительными датчиками, контролирующими боковые перемещения и позволяющими моноколесу не падать на бок.

Принцип работы моноколеса

Управлять моноколесом очень просто. Большая часть работы Вашего тела выполняется на уровне интуиции. При наклоне корпуса тела вперед моноколесо ускоряется, при наклоне назад замедляется. Это происходит благодаря действию гироскопических датчиков, которые улавливают перемещение центра тяжести Вашего тела и, подавая сигнал на двигатель, удерживают колесо в вертикальном положении.

Сначала гироскопические датчики определяют положение моноколеса в пространстве. Затем компьютер считывает сигналы с датчиков и подает команду направить ток с аккумулятора на катушку (электромагниты) ротора. Вследствие чего возникает электромагнитное поле, воздействующее на магниты, закрепленные на внешнем контуре колеса.

У каждого магнита есть свои полюса: северный и южный. При взаимодействии одинаковых полюсов (юг-юг, север-север) магниты отталкиваются, если же взаимодействуют разные полюса (север-юг и юг-север), магниты притягиваются друг к другу.

Моноколесо начинает движение вперед, если магниты находятся в положении север-север, юг-юг. При наклоне корпуса пользователя назад, происходит смещение центра тяжести тела. Гироскопические датчики улавливают это изменение и подают сигнал на компьютер. Компьютер в свою очередь передает команду на изменение направления тока проходящего через электромагниты. Это влечет за собой смену полюсов на электромагнитах, создавая пары север-юг, юг-север. И моноколесо начинает ехать назад.

Вывод

Благодаря своему строению моноколесо обладает рядом преимуществ по сравнению с обычным транспортом. Компактность это главное его достоинство. Моноколесо можно взять с собой в метро или автобус, поместить в рюкзак или багажник машины, принести в торговый центр или офис.

К тому же моноколесо экологичный, быстрый и тихий персональный транспорт. А в отличие от Сегвея, путешествуя на моноколесе, Ваши руки всегда остаются свободными. Удобно говорить по телефону, выгуливать собаку или укрываться зонтом от дождя!

Моноколесо это транспорт будущего!